KR20070007052A - Improved energy storage method for load hoisting machinery - Google Patents

Improved energy storage method for load hoisting machinery Download PDF

Info

Publication number
KR20070007052A
KR20070007052A KR1020067014877A KR20067014877A KR20070007052A KR 20070007052 A KR20070007052 A KR 20070007052A KR 1020067014877 A KR1020067014877 A KR 1020067014877A KR 20067014877 A KR20067014877 A KR 20067014877A KR 20070007052 A KR20070007052 A KR 20070007052A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
power
capacitor
inverter
load
voltage
Prior art date
Application number
KR1020067014877A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
토루 타케하라
킨야 이치무라
Original Assignee
파세코 코퍼레이션
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 파세코 코퍼레이션 filed Critical 파세코 코퍼레이션
Publication of KR20070007052A publication Critical patent/KR20070007052A/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C13/00—Other constructional features or details
    • B66C13/18—Control systems or devices
    • B66C13/22—Control systems or devices for electric drives
    • B66C13/23—Circuits for controlling the lowering of the load
    • B66C13/26—Circuits for controlling the lowering of the load by ac motors
    • B66C13/28—Circuits for controlling the lowering of the load by ac motors utilising regenerative braking for controlling descent of heavy loads and having means for preventing rotation of motor in the hoisting direction when load is released
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/02—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from ac mains by converters
    • H02J7/04—Regulation of charging current or voltage
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B1/00—Control systems of elevators in general
    • B66B1/24—Control systems with regulation, i.e. with retroactive action, for influencing travelling speed, acceleration, or deceleration
    • B66B1/28—Control systems with regulation, i.e. with retroactive action, for influencing travelling speed, acceleration, or deceleration electrical
    • B66B1/30—Control systems with regulation, i.e. with retroactive action, for influencing travelling speed, acceleration, or deceleration electrical effective on driving gear, e.g. acting on power electronics, on inverter or rectifier controlled motor
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B50/00—Energy efficient technologies in elevators, escalators and moving walkways, e.g. energy saving or recuperation technologies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)
  • Elevator Control (AREA)
  • Control And Safety Of Cranes (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
  • Control Of Multiple Motors (AREA)

Abstract

A method for energy storage and recovery for load hoisting equipment powered by an induction hoist motor controlled by a first inverter and having a dual inverter controlling a capacitor utilizing rest power such as reverse power generated from the motor when lowering a load, and unused power at small load or idle, to charge the capacitor whereby energy is stored in the capacitor and the system is reversed when a load is lifted and power is consumed whereby the capacitor is discharged to deliver power to the hoist motor. ® KIPO & WIPO 2007

Description

하중 권취 장치를 위한 개선된 에너지 저장 방법{IMPROVED ENERGY STORAGE METHOD FOR LOAD HOISTING MACHINERY}IMPROVED ENERGY STORAGE METHOD FOR LOAD HOISTING MACHINERY

본 발명은 크레인 및 그 밖의 다른 하중 권취 장치를 이용하기 위한 특허된 에너지 저장 방법의 개선에 관한 것이다. 특히, 상기 하중 권취 장치 구동 모터에 의해 충전되는 커패시터에 에너지를 저장하기 위한 방법의 개선에 관한 것에 관한 것이다. 상기 적재물이 올려지고, 더 많은 전력이 요구될 때, 이렇게 저장되는 에너지가 시스템에 재공급된다. The present invention is directed to an improvement of the patented energy storage method for using cranes and other load winding devices. In particular, it relates to an improvement in the method for storing energy in a capacitor charged by said load winding device drive motor. When the load is raised and more power is required, this stored energy is resupplied to the system.

본 발명은 전기 전력에 의해 구동되는 하중 권취 크레인에 에너지를 저장하기 위한 시스템 및 방법의 개선에 관한 것이다. 다양한 적재물의 넓은 범위를 제어하는 디젤-전기 생성기에 의해 구동되는 장치의 경우에 있어, 특히 유용하다. 상기 시스템은 역 전력, 또는 작은 하중에서 에너지를 저장하고, 피크 전력, 또는 큰 하중에서 전력을 공급한다. 이론적으로, 비교적 일정한 평균 전력을 공급하기 위해 1차 에너지 소스만 요구되며, 피크 전력이 공급될 필요는 없다는 기계학적 의문이 있어왔다. 그러나 지금까지, 상기 의문의 실용적 측면이 그 사용을 방해해 왔다. The present invention relates to improvements in systems and methods for storing energy in load-wound cranes driven by electrical power. Especially useful in the case of a device driven by a diesel-electric generator that controls a wide range of loads. The system stores energy at reverse power, or small loads, and supplies power at peak power, or large loads. In theory, there has been a mechanical question that only a primary energy source is required to supply a relatively constant average power, and peak power does not need to be supplied. However, to date, the practical aspects of the question have hindered its use.

배터리와 생성기 에너지 저장 시스템의 조합이 전술한 목적을 이루기 위하여 과거에 사용되어 왔다. 그러나 실제로는, 배터리 구성요소는 다수의 문제점들을 내 포하고 있다. 가령, 작은 전기 용량, 전기적 비효율, 물리적으로 커다란 배터리 부피, 무거운 중량, 짧은 배터리 수명이 있으며, 이에 따라 최신식 배터리 기법을 사용할지라도 현재는, 에너지 저장을 성취하기 위한 이러한 시스템은 실현 가능하지 않다. Combinations of batteries and generator energy storage systems have been used in the past to accomplish the above objectives. In practice, however, battery components present a number of problems. For example, there are small capacities, electrical inefficiencies, physically large battery volumes, heavy weights, and short battery life, so even with state-of-the-art battery techniques, these systems for achieving energy storage are not feasible at present.

또한 플라이휠 타입 에너지 저장 시스템이 사용되어, 전술한 목적을 이룰 수 있다. 그러나 플라이휠이 전력을 생성하는 에너지를 저장하기 위해, 넓은 범위의 속도에 걸쳐 구동될 수 있어야 한다. 다양한 속도로 에너지를 플라이휠로 전송하기 위해, DC 모터가 가장 적합하게 이용될 수 있으나, 다음의 다양한 이유 때문에 DC 모터에 의해 구동되는 플라이휠은 만족스럽지 않다. A flywheel type energy storage system can also be used to achieve the above-mentioned objectives. However, the flywheel must be able to be driven over a wide range of speeds to store the energy that generates power. In order to transfer energy to the flywheel at various speeds, a DC motor may be best used, but a flywheel driven by a DC motor is not satisfactory for the following various reasons.

1. 상기 플라이휠이 에너지를 저장하기 위해, ½ x I x ω2 에 의해, 상기 에너지가 측정되며, 이때 I= 관성 계수, ω= 회전 각속도이다. 따라서 상기 에너지가 회전 속도의 거듭 제곱에 의해 측정되기 때문에, 회전 속도가 높으면 플라이휠에 더 많은 에너지가 저장될 수 있다. 그러나 로터(rotor)의 코일 구성요소의 약한 원심력 때문에, 플라이휠에 상호연결되는 DC 모터는 엄격한 회전 속도의 제한을 갖는다. 1. For the flywheel to store energy, by ½ x I x ω 2 , the energy is measured, where I = coefficient of inertia and ω = angular velocity of rotation. Therefore, since the energy is measured by the power of the rotational speed, a higher rotational speed can store more energy in the flywheel. However, due to the weak centrifugal force of the coil components of the rotor, the DC motors interconnected to the flywheel have strict rotational speed limits.

2. 상기 DC 모터는 가령 브러쉬 교체, 정류기 수리, 절연 상태 유지 같은 지속적인 유지 보수를 필요로 한다. 2. The DC motors require constant maintenance such as brush replacement, rectifier repair, and insulation.

3. DC 모터는 비교적 크고, 무거우며, 비싸다.3. DC motors are relatively large, heavy and expensive.

상기 이유들과 그 밖의 다른 이유 때문에, DC 모터를 이용하는, 상기 플라이 휠에 의해 구동되는 에너지 저장 타입 시스템이 상기 목적을 이루기 위해서는 현실적이지 않다는 것이다. For these and other reasons, the energy storage type system driven by the flywheel, using a DC motor, is not practical for this purpose.

최근에 들어서 인버터 기법의 발전은, 인버터를 사용하는 AC 농형 유도 모터(AC squirrel cage induction motor)가 DC 모터를 대체하기까지로 진전되었다. 상기 인버터는 불규칙 주파수를 이용하여 DC를 AC로 변환하며, 그리고 또한 AC를 DC로 역-변환할 수 있다. AC 불규칙 주파수의 장점에 의해, 상기 AC 농형 유도 모터는 DC 모터에 연계되어 있는 서술한 문제점 중 일부를 해결하는 매우 높은 속도까지로 증가하는 불규칙한 회전 속도를 갖고 회전할 수 있다. In recent years, the development of inverter technology has progressed until AC squirrel cage induction motors using inverters have replaced DC motors. The inverter can use a random frequency to convert DC to AC and also reverse-convert AC to DC. By virtue of the AC irregular frequency, the AC squirrel cage induction motor can rotate with an irregular rotational speed that increases up to very high speeds that solve some of the problems described in connection with DC motors.

도 1은 현재 이용되는, 디젤-생성기 전력 소스와, 인버터에 의해 제어되는 하중 권취 기계 장치를 위한 유도 모터에 의해 구동되는 기계 장치의 일반적인 예제를 도식한다. 상기 디젤 엔진(11)은 AC 생성기(13)에 기계적으로 상호 연결되어 있다. 상기 생성기로부터의 교류 출력이 다이오드(15)에 의해 직류로 변환된다. 인버터(17)에 의한 불규칙 주파수를 이용하여, DC가 AC로 변환된다. 농형 유도 모터(19)가 AC에 의해 구동되고, 차례로, 적재물을 올리고 내리는 드럼(21)을 구동시킨다. 속도를 높이고 낮추는 것은, 인버터에 의해 생성되고 제어되는 교류 주파수의 결과로서 제어된다. 적재물이 내려질 때, 역 AC 전류(reverse AC current)가 상기 유도 모터에 의해 생성된다. 상기 역 전류는 저항(25)에 의해 소모되어, 상기 유도 모터가 퇴행성 브레이킹을 효과적으로 수행할 수 있게 한다. 1 illustrates a general example of a diesel-generator power source currently used and a mechanical device driven by an induction motor for a load winding mechanism controlled by an inverter. The diesel engine 11 is mechanically interconnected to the AC generator 13. The alternating current output from the generator is converted by the diode 15 to direct current. Using an irregular frequency by the inverter 17, DC is converted to AC. The squirrel cage induction motor 19 is driven by AC, which in turn drives the drum 21 which raises and lowers the load. Increasing and decreasing the speed are controlled as a result of the alternating frequency generated and controlled by the inverter. When the load is lowered, reverse AC current is generated by the induction motor. The reverse current is consumed by the resistor 25, allowing the induction motor to perform degenerative braking effectively.

도 2는 도 1의 디젤 엔진/생성기 조합을 대신하는 케이블 전력 공급기(29)에 의해, 공공 시설 전력 그리드(27)로부터 전류가 시스템으로 유입되는 것의 일반적 인 예를 도식한다. 들어오는 전압이 변압기(31)에 의해, 낮아진다. 그 후, DC 컨버터(16)에 의해, 교류 전류가 DC로 변환되며, 이때부터, 상기 시스템은 도 1에 도식된 시스템과 같아진다.FIG. 2 illustrates a general example of the current entering the system from the utility power grid 27 by a cable power supply 29 that replaces the diesel engine / generator combination of FIG. 1. The incoming voltage is lowered by the transformer 31. Then, by the DC converter 16, an alternating current is converted into DC, from which the system becomes like the system shown in FIG.

적재물(23)이 내려가는 동안, 역-전류가 상기 전력 그리드(27)로 다시 전송되며, 본 실시예에서, 이는 다른 소비자에 의해 사용된다. 그러나, 역-전력 전류가 서지(surge)와 일탈 주파수를 포함하기 때문에, 다른 소비자가 이를 수신하길 꺼려한다. 장래에, 역 전력이 전력 그리드로 다시 전송되는 것을 금지할 것이 기대된다. 이러한 경우에 있어, 도 1의 시스템과 동일하게, 상기 역-전력은 저항에 의해 소모될 것이다. While the load 23 is lowered, a reverse-current is sent back to the power grid 27, which in this embodiment is used by other consumers. However, because the reverse-power current includes surge and deviation frequency, other consumers are reluctant to receive it. In the future, it is expected to prohibit reverse power from being sent back to the power grid. In this case, as in the system of FIG. 1, the reverse-power will be consumed by the resistor.

도 3은 도 1의 저항을 대체하여 시스템으로 삽입되는 종래 기술의 개선을 도식한다. 이는 1999년 8월 10일자 U.S. Patent No. 5,936,375 "Methode for Energy Storage for Load Hoisting Machinery"에서 공개된다. 본 발명은 상기 설계에서 두렷하게 규정하지 않는 개선점을 더 포함한다.3 illustrates an improvement of the prior art that is inserted into the system by replacing the resistor of FIG. It was issued on August 10, 1999 in U.S. Patent No. 5,936,375, entitled "Methode for Energy Storage for Load Hoisting Machinery." The present invention further includes improvements that are not clearly defined in the design.

본 발명의 방법은 제 1 인버터가 제어하는 유도 모터에 의해 전력이 공급되는 하중 이동 기계 장치 시스템을 위한 에너지 저장 및 복구를 위해 제공된다. 이때 상기 방법은 적재물이 내려가거나 멈출 때, 상기 유도 모터가 생성기 기능을 하여, 역 전력(reverse power)을 생산하도록 구동시키는 단계로서, 상기 하중 권취 기계 장치가 작은 하중 상태, 또는 아이들(idle) 상태일 때, 상기 역 전력은 사용되지 않는 전력과 조합되며, 상기 조합된 전력은 휴지 전력(rest power)으로서 형성되는 단계와, 커패시터를 충전하기 위해 상기 휴지 전력을 이용하는 단계와, 듀얼 인버터로써 상기 휴지 전력을 제어하는 단계와, 상기 유도 모터가 자신의 평균 전력 소모분 이상의 전력을 소모할 때, 상기 유도 모터로 전력을 공급하기 위하여 상기 커패시터를 방전하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The method of the present invention is provided for energy storage and recovery for a load transfer mechanism system powered by an induction motor controlled by a first inverter. The method then drives the induction motor to function as a generator to produce reverse power when the load is lowered or stopped, wherein the load winding mechanism is in a small load state or an idle state. When the reverse power is combined with the unused power, the combined power is formed as rest power, using the rest power to charge a capacitor, and the rest as a dual inverter. Controlling the power; and discharging the capacitor to supply power to the induction motor when the induction motor consumes more than its average power consumption.

추가로, 본 발명은 상기 커패시터에 저장된 에너지를 측정하는 단계와, 상기 제 1 인버터의 전력 입력 측에서 전압을 측정하는 단계와, 상기 저장된 에너지의 상기 에너지 값과 상기 측정된 전압을 프로그램 가능한 로직 제어기(PLC: Programmable Logic Controller)로 전송하는 단계와, 상기 커패시터가 충전되어야 할지, 또는 방전되어야 할지를 판단하기 위해, 상기 제어기에서 상기 측정된 전압을 지정 값과 비교하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. Further, the present invention provides a logic controller for measuring energy stored in the capacitor, measuring voltage at the power input side of the first inverter, and programming the energy value of the stored energy and the measured voltage. And transmitting to a programmable logic controller (PLC) and comparing the measured voltage with a specified value in the controller to determine whether the capacitor should be charged or discharged.

상기 제어기가, 상기 제 1 인버터의 전력 입력 측에서 측정된 전압이 상기 지정 값보다 높은지를 판단할 경우, 상기 듀얼 인버터는 상기 커패시터를 충전하기 위해 상기 제 1 인버터의 출력을 변환하며,  When the controller determines whether the voltage measured at the power input side of the first inverter is higher than the specified value, the dual inverter converts the output of the first inverter to charge the capacitor,

상기 전압이 상기 지정 값보다 낮을 경우, 상기 듀얼 인버터는 상기 제 1 인버터로 전달되는 상기 커패시터의 출력을 변환하고 제어함으로써, 상기 유도 모터에 상기 커패시터로부터의 전력을 공급하는 것을 특징으로 한다. 적재물을 올리고 내리기 위한 와이어 로프 드럼에 상호 연결되어 있는, 제 1 인버터에 의해 제어되는 유도 모터를 포함하는 하중 이동 기계 장치의 에너지 저장 시스템에 있어서, 상기 시스템은 에너지를 저장하고 방전하기 위한 커패시터로서, 듀얼 인버터에 의해 제어되는 상기 커패시터와, 상기 듀얼 인버터를 제어하는 프로그램 가능한 로직 제어기(PLC: Programmable Logic Controller)와, 상기 제 1 인버터의 전력 입력 측에서 전압을 감지하고 상기 커패시터에서의 전압을 감지하기 위한 수단과, 상기 감지된 전압을 지정 전압 값과 비교하기 위하여, 상기 프로그램 가능한 로직 제어기(PLC: Programmable Logic Controller)에 대한 프로그램된 로직과, 상기 하중 이동 기계 장치를 위한 전력을 생산하는, 엔진에 의해 구동되는 AC 생성기(ACG: AC Generator)와, 상기 ACG의 AC 출력을 제어하는 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 한다. When the voltage is lower than the predetermined value, the dual inverter converts and controls the output of the capacitor delivered to the first inverter, thereby supplying power from the capacitor to the induction motor. An energy storage system of a load transfer mechanism comprising an induction motor controlled by a first inverter, interconnected to a wire rope drum for raising and lowering a load, the system comprising: a capacitor for storing and discharging energy; Sensing the voltage at the power input side of the first inverter and the capacitor controlled by the dual inverter, a programmable logic controller (PLC) controlling the dual inverter, and sensing the voltage at the capacitor Means for generating a power for the load transfer mechanism and programmed logic for the programmable logic controller (PLC) to compare the sensed voltage with a specified voltage value. AC generator (ACG) driven by the AC output of the ACG It characterized in that it comprises a diode configured to control.

유도 모터에 의해 구동되는 권취 기계 장치를 위한 에너지 저장에 있어서, 상기 기계 장치가 작동하기 위한 전체 전력 요구량을 감소시키기 위한 개선된 방법을 제공하기 위하여, 본 발명의 중요한 목적이 있다. In energy storage for winding machinery driven by induction motors, it is an important object of the present invention to provide an improved method for reducing the overall power requirement for the machinery to operate.

본 발명의 또 다른 목적은, 유도 모터에 의해 구동되는 권취 기계 장치가 동작용 에너지 저장에 있어서, 상기 기계 장치의 전력 소모 요구량의 평균을 내는 개선된 방법을 제공하는 것이다. It is a further object of the present invention to provide an improved method in which a winding machine driven by an induction motor averages the power consumption requirements of the machine in energy storage for operation.

본 발명의 또 다른 목적은, 적재물을 내림으로써 모터가 구동될 때 전력을 소스로 다시 전송할 필요성이 제거된, 또는 저항이나 브레이크에서 전력을 흡수할 필요성이 제거된, 유도 모터에 의해 구동되는 권취 기계 장치의 동작을 위한 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is a winding machine driven by an induction motor, which eliminates the need to transfer power back to the source when the motor is driven by lowering the load, or eliminating the need to absorb power from a resistor or brake. It is to provide a method for the operation of the device.

본 발명의 또 다른 목적은, 유도 모터에 의해 구동되는 권취 기계 장치가 동작하기 위하여, 전기 에너지 저장을 위해 플라이휠을 이용할 수 있는 에너지 저장 방법을 제공하는 것이다. It is a further object of the present invention to provide an energy storage method that can use a flywheel for electrical energy storage in order for the winding mechanical device driven by an induction motor to operate.

본 발명의 또 다른 목적은, 유도 모터에 의해 구동되는 권취 기계 장치의, 에너지를 저장하기 위해 커패시터를 이용하는 에너지 저장 시스템을 위한 장치를 제공하는 것이다. It is a further object of the present invention to provide an apparatus for an energy storage system using a capacitor to store energy of a winding mechanical device driven by an induction motor.

도 1은 자율 하중-권취 크레인을 위한 종래의 구동 기계 장치 배열을 도식한다.1 illustrates a conventional drive mechanism arrangement for an autonomous load-winding crane.

도 2는 전기 전력에 의해 구동되는 크레인을 위한 종래의 구동 기계 장치의 또 다른 배열을 도식한다.2 illustrates another arrangement of a conventional drive mechanism for a crane driven by electric power.

도 3은 하중 권취 기계 장치를 위한 에너지 저장에 있어서, 종래의 특허된 방법을 도식한다.3 illustrates a conventional patented method for energy storage for a load winding machine.

도 4는 본 발명의 커패시터/콘덴서 에너지 저장 시스템이 첨가된 도 3의 수정예를 도식한다.4 illustrates a modification of FIG. 3 with the capacitor / condenser energy storage system of the present invention added.

도 5는 제 2 인버터가 AC 주파수를 제어하는 도 3 ~ 4에서, 포인트 A에서의 주파수 알파와 전압과의 관계를 도식한 그래프이다. 5 is a graph illustrating the relationship between the frequency alpha and the voltage at point A in FIGS. 3 to 4 in which the second inverter controls the AC frequency.

도 6은 도 5의 그래프의 기본 관계를 도식한 도면이다.6 is a diagram illustrating a basic relationship of the graph of FIG. 5.

도 7은 도 5의 크레인의 동작의 복잡한 하중의 변화에 적합한 그래프의 더욱 현실적인 관계를 도식한 도면이다.FIG. 7 illustrates a more realistic relationship of a graph suitable for changing the complex load of the operation of the crane of FIG. 5.

도 8은 표준 종래 기술의 하중 이동 기계 장치의 배열에서 기본적인 전력 소모 그래프를 도식한다.8 illustrates a basic power consumption graph in an arrangement of standard prior art load transfer machinery.

도 9는 본 발명의 방법을 이용하는 구동 기계 장치 배열을 위한 이상적인 전 력 소모 그래프를 도식한다.Figure 9 illustrates an ideal power consumption graph for a drive mechanism arrangement using the method of the present invention.

도 10은 휴지 전력을 형성하고, 전력이 저장되는 것을 보여주는 도 10의 전력 소모 그래프이다.FIG. 10 is a power consumption graph of FIG. 10 showing idle power being formed and power being stored.

도 1 ~ 3은 본 명세서의 배경 기술 부분에서 전술되었던 바의 종래 기술을 나타낸다. 도 3은 점선 내부에 도식된 부분을 첨가함으로써, 도 1의 장치를 수정한 특허된 장치를 도식한다. 배경 기술 부분에서의 도 1에 관한 서술은 주요 장치 아이템(11, 13, 15, 17, 19, 21, 23)의 동작에 관한 것이다.1-3 illustrate the prior art as described above in the Background section of this specification. FIG. 3 illustrates a patented device that modifies the device of FIG. 1 by adding a portion depicted inside the dashed line. The description of FIG. 1 in the background section relates to the operation of the main device items 11, 13, 15, 17, 19, 21, 23.

본 발명의 배경에 대해 설명하기 위해 도 3이 참조 된다. 적재물(23)이 권취 기계(21)에 의해 올라갈 때, 종래 기술과 본 발명의 경우 모두에서, 지역 시설 전력 그리드로부터의 전기 에너지, 또는 생성기(13)에 의해 전력이 공급되는 자율 디젤 엔진으로부터의 전기 에너지가 사용되어, 기계적 전력 전송 수단에 의해, 하중 권취 와이어 로프 드럼(21)으로 연결되는 제 1 유도 모터(19)를 동작시킬 수 있다. 상기 유도 모터에 의해, 적재물을 권취하는 동안에 전력이 소비되며, 상기 적재물을 내리는 동안 상기 전력이 생성된다. Reference is made to FIG. 3 to illustrate the background of the invention. When the load 23 is raised by the winding machine 21, in both the prior art and in the case of the present invention, electrical energy from the local facility power grid, or from an autonomous diesel engine powered by the generator 13. Electrical energy can be used to operate the first induction motor 19, which is connected to the load winding wire rope drum 21 by mechanical power transfer means. By the induction motor, power is consumed while winding the load, and the power is generated while unloading the load.

도 3에서 특허된 에너지 저장 시스템이 점선으로 둘러싸여 나타나며, 이는 도 1의 저항(25)을 대체하는 추가 기계 장치로 구성되어 있다. 상기 에너지 저장 시스템은 제 2 인버터(35)와, 제 2 유도 모터(37)와, 회전 속도를 검출하는 태코미터나 펄스 생성기(39)와, 플라이휠(41)과, 프로그램 가능 로직 제어기(PLC: programmable logic controller)(43)를 포함한다. The energy storage system patented in FIG. 3 is shown surrounded by dashed lines, which consists of an additional mechanical device that replaces the resistor 25 of FIG. 1. The energy storage system includes a second inverter 35, a second induction motor 37, a tachometer or pulse generator 39 for detecting rotational speed, a flywheel 41, and a programmable logic controller (PLC). logic controller 43).

권취 기계 장치(19, 21)에 의해 적재물이 내려갈 때, 에너지가 플라이휠(41)의 회전에 저장된다. 이는 다음의 절차에 따라 발생한다. 하중 권취 드럼(21)이 자신의 권취 모터 즉, 적재물(23)을 내리는 동안에의 상기 시스템의 제 1 유도 모터(19)를 역으로 구동시킨다. 상기 제 1 유도 모터는 AC 전류, 또는 역 전력을 생성하는 생성기 기능을 한다. 제 1 인버터(17)에 의해, 상기 생성된 AC 전류는 DC로 변환되며, 상기 DC 전류는 다이오드(15)와 제 1 인버터(17) 사이로 흐른다. 그 결과로서, 포인트 A에서의 전압이 높아진다. When the load is lowered by the winding mechanisms 19, 21, energy is stored in the rotation of the flywheel 41. This occurs according to the following procedure. The first winding motor 19 of the system reverses while the load winding drum 21 lowers its winding motor, ie the load 23. The first induction motor functions as a generator for generating AC current, or reverse power. By the first inverter 17, the generated AC current is converted into DC, and the DC current flows between the diode 15 and the first inverter 17. As a result, the voltage at point A becomes high.

상기 포인트 A에서의 전압은, 상기 하중 권취 기계 장치가 아이들(idle) 상태일 때, 또는 정지 상태일 때, 또는 가벼운 적재물을 권취할 때도 높아진다. 하중 권취 기계 장치의 전력 소비가 매우 작거나, 거의 0일 때, 메인 전력 소스, 또는 AC 생성기, 또는 지역 시설 전력 그리드로부터 다이오드(15)를 거쳐 공급된 전기는 포인트 A에서의 전압을 상승시킨다. 이는 사용되지 않는 전력을 생성한다. 상기 하중 권취 기계 장치가 무거운 적재물을 권취할 때, 그리고 그 전력 소모가 클 때, 전기의 부족으로 인하여 상기 포인트 A에서의 전압이 더 낮아진다. The voltage at the point A is also high when the load winding mechanism is idle, stationary, or when winding a light load. When the power consumption of the load winding mechanism is very small or nearly zero, the electricity supplied via the diode 15 from the main power source, or the AC generator, or the local facility power grid raises the voltage at point A. This produces unused power. When the load winding mechanism winds up heavy loads, and when its power consumption is large, the voltage at the point A becomes lower due to the lack of electricity.

적재물을 내릴 때 생성기 기능을 하도록 구동되는 경우에 있어서, 이러한 사용되지 않는 전력과 제 1 유도 모터(19)에 의해 제어되는 생성되는 역 전력 모두 저장되도록 에너지 저장 시스템이 동작한다. 사용되지 않는 전력과 역 전력의 조합이 휴지 전력(rest power)으로서 형성된다. In the case of being driven to function as a generator when unloading, the energy storage system is operated such that both this unused power and the generated reverse power controlled by the first induction motor 19 are stored. The combination of unused power and reverse power is formed as a rest power.

상기 휴지 전력은 제 2 인버터(35)에 의해 제어된다. 제 2 유도 모터(37)가 상기 휴지 전력에 의하여 구동되고, 상기 제 2 인버터에 의해 제어되어, 상기 플라 이휠(41)을 회전시킬 수 있다. 포인트 A에서의 전압이 높을 때, 상기 휴지 전력은 상기 플라이휠의 회전 에너지에 저장된다. 상기 플라이휠의 회전 에너지로부터 전력을 회수하여, 상기 포인트 A에서의 전압이 낮을 때, 전기 부족분을 공급하도록, 상기 시스템은 동작한다. The idle power is controlled by the second inverter 35. The second induction motor 37 may be driven by the idle power and controlled by the second inverter to rotate the flywheel 41. When the voltage at point A is high, the idle power is stored in the rotational energy of the flywheel. The system operates to recover power from the rotational energy of the flywheel and to supply electricity shortages when the voltage at the point A is low.

포인트 A에서 측정된 전압과, 상기 플라이휠(41)에 연결되어 있는 태코미터나 펄스 생성기(39)에 의해 검출된 회전 속도는 상기 PLC(43)로 전송, 또는 입력된다. DC를 AC로 변화시키도록 상기 PLC가 제어 주파수를 이용하여 제 2 인버터(35)를 제어한다. 포인트 A에서의 전압과 플라이휠의 회전 속도에 따라 상기 주파수가 상기 PLC의 프로그램된 로직에 의해 제어된다. 포인트 A에서의 전압이 수동으로 상기 프로그램된 로직에 지정된 설정 전압 값 V0와 비교된다. The voltage measured at point A and the rotational speed detected by the tachometer or pulse generator 39 connected to the flywheel 41 are transmitted or input to the PLC 43. The PLC controls the second inverter 35 using the control frequency to change DC to AC. Depending on the voltage at point A and the rotational speed of the flywheel, the frequency is controlled by the programmed logic of the PLC. The voltage at point A is manually compared with the set voltage value V 0 specified in the programmed logic.

도 3을 또 다시 참조한다. 특허된 종래 발명의 고가이면서 복잡한 장치 부분들, 즉 제 2 유도 모터(37)와, 플라이휠(41)과, 펄스 생성기(39)가 본 발명에 따라서 사라진다. 도 4를 참조하여, 추가적이고, 대안적인 본 발명의 장치들이 도 1 ~ 3에서 도식한 종래 기술 및 현 구현 예에 삽입된다. 도 3의 특허된 종래의 장치는 도 4의 발명의 기법에 의하여 수정되는 것을 나타낸다. 커패시터, 또는 콘덴서(45)가 3개의 종래 아이템(37, 39, 41)을 교체하고, 듀얼 인버터(35)가 도 4에서 도 3의 제 2 인버터(35)를 대신하여 교체된다. 이로써 장치 구성이 매우 간단해지며, 일반적으로 전체 비용이 감소된다.Reference is again made to FIG. 3. Expensive and complicated device parts of the patented prior invention, namely the second induction motor 37, the flywheel 41 and the pulse generator 39, disappear according to the invention. With reference to FIG. 4, additional and alternative devices of the invention are inserted in the prior art and current implementations depicted in FIGS. 1-3. The patented conventional device of FIG. 3 shows that it is modified by the inventive technique of FIG. The capacitor, or the capacitor 45, replaces the three conventional items 37, 39, 41, and the dual inverter 35 is replaced in place of the second inverter 35 of FIG. 3 in FIG. 4. This greatly simplifies the device configuration and generally reduces the overall cost.

도 4는 본 발명의 장치에 대한 실시예를 도식하며, 이때 포인트 A에서의 전 압이 설정(또는 지정) 값 V0보다 높을 경우, 상기 PLC(43)가 상기 듀얼 인버터(35)에게 제 1 인버터의 출력을 DC로 변환시키도록 명령을 내리며, 이에 따라 상기 커패시터(45)는 충전되고, 전력이 잠재 에너지로서 저장된다. 포인트 A에서의 전압이 설정 값 V0보다 낮을 경우, 상기 듀얼 인버터는 커패시터를 제어하고, 이에 따라 방전되며, 이로써 유도 모터(19)에 공급될 전력이 생성되어, 상기 커패시터로부터 에너지가 복구된다. 4 illustrates an embodiment of the device of the present invention, wherein when the voltage at point A is higher than the set (or specified) value V 0 , the PLC 43 sends a first to the dual inverter 35. The inverter is commanded to convert the output to DC, whereby the capacitor 45 is charged and power is stored as latent energy. If the voltage at point A is lower than the set value V 0 , the dual inverter controls the capacitor and is thereby discharged, thereby generating power to be supplied to the induction motor 19, whereby energy is recovered from the capacitor.

커패시터(45)를 제어하는 도 4의 듀얼 인버터(35)가 PLC(43)에 의해 차례로 제어되어, 상기 커패시터(45)의 DC 출력이 제 1 인버터(17)로 효율적으로 전달될 수 있다. 이와 마찬가지로, 제1 인버터에 의한 변환을 위한 DC가 유도 모터(19)를 구동시키기 위하여 AC를 제어하며, 그 반대로 가능하다. The dual inverter 35 of FIG. 4 controlling the capacitor 45 is in turn controlled by the PLC 43 so that the DC output of the capacitor 45 can be efficiently delivered to the first inverter 17. Similarly, DC for conversion by the first inverter controls AC to drive the induction motor 19, and vice versa.

포인트 A에서의 전압과 AC 주파수 알파(α)와의 관계에 대하여, 도 5 ~ 7을 참조한다(도 3 및 4도 역시 참조). 알파의 주파수는 A에서의 전압에 따라 결정된다. 권취 드럼 상의 적재물의 하중이 작고 큰 전력 소모가 없을 때, 또는 내려진 적재물에 의해 역 전력이 발생할 때, A에서의 전압은 평균 전압에 가까운 제어기의 설정 값 V0보다 커진다. 이러한 경우에 있어서, 상기 주파수 알파는 양의 수가 되며, 에너지가 상기 커패시터에 저장된다. 상기 적재물의 하중이 크고, 전력이 소비될 때, A에서의 전압은 설정 값 V0보다 낮아지고, 주파수 알파는 음의 수가 되며, 상기 플라이휠 회전으로부터 에너지가 복구된다. For the relation between the voltage at point A and the AC frequency alpha α, see FIGS. 5 to 7 (see also FIGS. 3 and 4). The frequency of alpha is determined by the voltage at A. When the load of the load on the winding drum is small and there is no large power consumption, or when reverse power is generated by the lowered load, the voltage at A becomes greater than the set value V 0 of the controller close to the average voltage. In this case, the frequency alpha is a positive number and energy is stored in the capacitor. When the load of the load is large and power is consumed, the voltage at A becomes lower than the set value V 0 , the frequency alpha becomes a negative number, and energy is recovered from the flywheel rotation.

A에서의 전압이 설정 값 V0와 동일할 때, 상기 에너지 저장 시스템에 의하여 에너지는 저장되지도 복구되지도 않는다. 상기 설정 값 V0는 평균 하중과 기계적이고 전기적인 효능에 의해 결정된다. 본 발명에 의하여 허용된 하중 권취 기계 장치의 동작에 대한 디젤 엔진 및 AC 생성기에 대한 감소된 용량 요구량은 평균 하중과, 기계적이고 전기적인 효능으로부터 결정된다. When the voltage at A is equal to the set value V 0 , energy is neither stored nor recovered by the energy storage system. The set value V 0 is determined by the average load and the mechanical and electrical efficacy. The reduced capacity requirements for the diesel engine and AC generator for the operation of the load winding mechanism allowed by the present invention are determined from the average load and the mechanical and electrical efficacy.

도 8을 참조하여, 본 발명에 적용될 수 있는 그래픽 전력 소비 표가 도식된다. 이동되는 적재물이 많이 변화하거나, 적재물의 가속 및 감속에 의한 관성의 변화가 크게 발생하는 하중 이동 기계 장치, 가령, 권취 기계, 크레인, 트랙터, 기차에 대해 사용될 수 있다. 권취 기계, 또는 크레인의 경우에 있어서, 가변성 중량 적재물이 올라가고, 내려가며, 이럴 경우에, 상기 적재물은 가속되고 감속된다. 도 8에서, 특정 적재물을 이용하는 동작에 대하여 유도 모터의 전력 소모가 그래픽적으로 도식된다. 이때, 블록 A는 속도를 올리기 위해 적재물을 가속하기 위해 필요한 전력 소모분을 나타내며, 블록 B는 일정한 속도로 상기 적재물을 이동시키고 올리는데 필요한 전력 소모분을 나타낸다. 블록 C는 상기 적재물의 움직임을 멎게 하는데 필요한 전력 소모분을 나타내며, 블록 D는 상기 적재물이 일정한 속도로 내려가는데 필요한 역 전력, 또는 브레이킹 효과(braking effect)를 나타내며, 블록 F는 상기 적재물이 내려가는 것을 멎게 하기 위해 필요한 역 전력/브레이킹 효과를 나타낸다. 상기 적재물이 권취될 때, 시스템은 전력을 소모한다. 상기 적재물이 내려갈 때, 모터가 전력을 생산하기 위해 작동하고, 브레이크 기능을 한다.Referring to Fig. 8, a graphic power consumption table that can be applied to the present invention is shown. It can be used for load moving mechanisms such as winding machines, cranes, tractors, trains where the load to be moved varies greatly or the change in inertia due to the acceleration and deceleration of the load occurs greatly. In the case of a winding machine or crane, the variable weight load is raised and lowered, in which case the load is accelerated and decelerated. In FIG. 8, the power consumption of the induction motor is graphically depicted for operation with a particular load. At this time, block A represents the power consumption required to accelerate the load to speed up, and block B represents the power consumption required to move and lift the load at a constant speed. Block C represents the power dissipation needed to slow the load down, block D represents the reverse power, or braking effect, required for the load to descend at a constant speed, and block F represents the load descending. Shows the reverse power / breaking effect needed to slow down. When the load is wound, the system consumes power. When the load is lowered, the motor operates to produce power and functions as a brake.

도 9를 참조하여, 본 발명을 이용하여 성취될 수 있는, 그래픽으로 나타낸 전력 소모 표가 나타난다. 전력 입력은 일정하고, 기계 장치가 적재물을 들어올리지 않을 때, 가령, 아이들(idle) 상태이거나, 중단 상태(shut down)는 아닌 휴지 상태일 때, 사용되지 않는 전력이 존재한다. 도 8의 전력 소모 그래프 상에 중첩되어 있는 도 9의 빗금 친 영역은 평균 전력 소모분을 나타낸다. Referring to FIG. 9, a graphical representation of power consumption, which can be achieved using the present invention, is shown. The power input is constant and there is unused power when the machine does not lift the load, for example when it is idle or not at shutdown. The hatched area of FIG. 9 superimposed on the power consumption graph of FIG. 8 represents the average power consumption.

도 10은 본 발명의 시스템에 저장되는 휴지 전력(rest power)에 대한 그래픽 표를 나타낸다. 본 발명의 에너지 저장 시스템이 이용될 때, 역 전력 및 작은 하중에서, 또는 아이들(idle) 상태에서 사용되지 않는 전력을 포함하는 휴지 전력이 플라이휠의 회전 에너지로서 저장되며, 상기 저장된 에너지는 피크 하중, 또는 큰 하중의 경우에서 복구된다. 도 10의 역 빗금 영역이 상기 휴지 전력을 나타낸다. 도 9에서 나타내는 바와 같이, 메인 전력 소스의 커패시터가 평균 소모 전력을 공급하기에 충분하다. 적재물이 권취된 만큼 내려질 경우, 상기 평균 전력 소모는 기계적이고 전기적인 효율 손실과 동일하다.10 shows a graphical table of rest powers stored in the system of the present invention. When the energy storage system of the present invention is used, idle power, including power not used at reverse power and small load, or in an idle state, is stored as the rotational energy of the flywheel, the stored energy being the peak load, Or in case of large loads. The reverse hatched area in FIG. 10 represents the idle power. As shown in Fig. 9, the capacitor of the main power source is sufficient to supply the average power consumption. When the load is lowered by winding, the average power consumption is equal to the mechanical and electrical efficiency losses.

본 발명은 제 1 인버터가 제어하는 유도 모터에 의해 전력이 공급되는 적재물 이동 기계 장치를 위한 에너지 저장 및 복구에 대한 방법을 포함한다. 상기 방법의 단계들은, 적재물이 내려지거나 멈출 때, 생성기 기능을 하여, 역-전력을 생성하도록 유도 모터를 구동시키는 단계를 포함한다. 사용되지 않는 전력과 조합되는 상기 역 전력은, 하중 권취 기계 장치가 작은 하중, 또는 아이들 상태일 때, 휴지 전력으로서 형성된다. 상기 휴지 전력은 듀얼 인버터가 제어하는 커패시터를 충전하기 위해 사용된다. 유도 모터가 평균 전력 소모분을 넘는 전력을 소모할 때, 모터에 전력을 공급하기 위해, 상기 커패시터는 방전된다. The present invention includes a method for energy storage and recovery for a load transfer mechanism powered by an induction motor controlled by a first inverter. The steps of the method include driving the induction motor to function as a generator when the load is unloaded or stopped to produce reverse-power. The reverse power combined with unused power is formed as idle power when the load winding mechanism is in a small load or idle state. The idle power is used to charge the capacitor controlled by the dual inverter. When the induction motor consumes more than average power consumption, the capacitor is discharged to power the motor.

본 발명의 방법은 또한 커패시터에 저장된 에너지(전압)를 측정하고, 상기 유도 모터를 제어하는 제 1 인버터의 전력 입력측에서의 전압을 측정하는 단계를 포함한다. 커패시터 에너지 측정과, 인버터 입력에서 측정된 전압이 PLC(programmable logic controller)로 전송된다. 상기 측정된 전압은, 구동하거나 유도 모터에 의해 구동되도록 상기 커패시터가 충전되어야 하는지, 또는 방전되어야 하는지를 판단하는 지정 값을 이용하여 제어기에서 비교된다. 상기 방법은, 상기 제어기가 제 1 인버터의 전력 입력 측에서 측정된 전압이 상기 설정 값보다 더 높다고 판단할 경우, 상기 듀얼 인버터는 제 1 인버터의 출력을 변환시켜 상기 커패시터를 충전하며, 이에 따라 에너지가 상기 커패시터에 저장되는 것을 포함한다. 따라서 전압이 설정 값보다 더 낮을 경우, 듀얼 인버터는 제 1 인버터로 전달되는 상기 커패시터의 출력을 변환하고, 제어함으로써, 상기 커패시터로부터 복구된 전력을 유도 모터에 공급한다.The method also includes measuring the energy (voltage) stored in the capacitor and measuring the voltage at the power input side of the first inverter controlling the induction motor. Capacitor energy measurements and the voltage measured at the inverter input are sent to a programmable logic controller (PLC). The measured voltages are compared at the controller using a specified value that determines whether the capacitor should be charged or discharged to be driven or driven by an induction motor. In the method, when the controller determines that the voltage measured at the power input side of the first inverter is higher than the set value, the dual inverter converts the output of the first inverter to charge the capacitor, thus energy Is stored in the capacitor. Thus, when the voltage is lower than the set value, the dual inverter converts and controls the output of the capacitor delivered to the first inverter, thereby supplying power recovered from the capacitor to the induction motor.

따라서 디젤 엔진과 AC 생성기의 용량(capacity)과, 전력 소스로부터 제공되는 양을 감소시킬 수 있도록 본 발명의 에너지 저장 시스템은 매우 효율적이며, 그에 따라, 본 발명에 의한 비용이 덜 드는 하중 권취 장치를 제공하는 것에 추가로 효율적인 에너지가 제공될 수 있다. 또한 전력 소스가 안정적이지 않고, 변동이 심한 경우에 있어서, 본 발명의 에너지 저장 시스템이 전력 안정기(power stabilizer)로서 사용될 수 있다.Thus, the energy storage system of the present invention is very efficient so as to reduce the capacity of diesel engines and AC generators, and the amount provided from the power source, thus providing a less expensive load winding device according to the present invention. In addition to providing, efficient energy can be provided. Also, in the case where the power source is not stable and the fluctuations are severe, the energy storage system of the present invention can be used as a power stabilizer.

또한 본 발명은 본 발명의 방법을 수행하기 위한 새로운 장치를 포함한다. 하중 이동 기계 장치의 에너지 저장 시스템은, 적재물을 올리고 내리기 위한 와이어 로프 드럼에 연결되어 있는 유도 모터를 포함한다. 상기 모터는 제 1 인버터에 의해 제어된다. 상기 에너지 저장 시스템은 (a)듀얼 인버터에 의해 제어되는 에너지를 저장하고 방전하기 위한 커패시터, (b)듀얼 인버터를 제어하는 프로그램 가능 로직 제어기(PLC: programmable logic controller), (c)제 1 인버터의 전력 입력 측에서 전압을 감지하고 상기 커패시터의 전압을 감지하기 위한 수단, (d)상기 감지된 전압과 펄스 생성기의 출력을 설정 전압 값과 비교하기 위한 상기 PLC에 대하여 프로그램된 로직을 포함한다. 또한 상기 에너지 저장 시스템은 하중 이동 기계 장치를 위한 전력을 생성하는 AC 생성기(ACG: AC Generator)에 의해 구동되는 엔진과, 상기 ACG의 AC 출력을 제어하는 다이오드를 포함한다. The invention also includes a novel apparatus for carrying out the method of the invention. The energy storage system of the load transfer mechanism includes an induction motor connected to a wire rope drum for raising and lowering loads. The motor is controlled by a first inverter. The energy storage system includes (a) a capacitor for storing and discharging energy controlled by a dual inverter, (b) a programmable logic controller (PLC) for controlling the dual inverter, and (c) a first inverter. Means for sensing a voltage at the power input and sensing the voltage of the capacitor; (d) logic programmed for the PLC for comparing the sensed voltage and the output of the pulse generator with a set voltage value. The energy storage system also includes an engine driven by an AC generator (ACG) that generates power for the load transfer mechanism, and a diode that controls the AC output of the ACG.

Claims (4)

제 1 인버터에 의해 제어되는 유도 모터에 의해 전력이 공급되는 하중 권취 기계 장치를 위한 에너지 저장 및 복구 방법에 있어서, 상기 방법은An energy storage and recovery method for a load winding machine device powered by an induction motor controlled by a first inverter, the method comprising: 적재물이 내려가거나 멈출 때, 상기 유도 모터가 생성기 기능을 하여, 역 전력(reverse power)을 생산하도록 구동시키는 단계로서, 상기 하중 권취 기계 장치가 작은 하중 상태, 또는 아이들(idle) 상태일 때, 상기 역 전력은 사용되지 않는 전력과 조합되며, 상기 조합된 전력은 휴지 전력(rest power)으로서 형성되는 단계,When the load is lowered or stopped, the induction motor functions as a generator to drive to produce reverse power, when the load winding mechanism is in a small load state or idle state; Reverse power is combined with unused power, the combined power being formed as a rest power; 커패시터를 충전하기 위해 상기 휴지 전력을 이용하는 단계,Using the idle power to charge a capacitor, 듀얼 인버터로써 상기 휴지 전력을 제어하는 단계, 그리고Controlling the idle power with a dual inverter, and 상기 유도 모터가 자신의 평균 전력 소모분 이상의 전력을 소모할 때, 상기 유도 모터로 전력을 공급하기 위하여 상기 커패시터를 방전하는 단계Discharging the capacitor to supply power to the induction motor when the induction motor consumes more than its average power consumption 를 포함하는 것을 특징으로 하는 하중 권취 기계 장치를 위한 에너지 저장 및 복구 방법.Energy storage and recovery method for a load winding machine comprising a. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 커패시터에 저장된 에너지를 측정하는 단계,Measuring energy stored in the capacitor, 상기 제 1 인버터의 전력 입력 측에서 전압을 측정하는 단계,Measuring a voltage at a power input side of the first inverter, 상기 저장된 에너지의 상기 에너지 값과 상기 측정된 전압을 프로그램 가능 한 로직 제어기(PLC: Programmable Logic Controller)로 전송하는 단계, 그리고Transmitting the energy value and the measured voltage of the stored energy to a programmable logic controller (PLC), and 상기 커패시터가 충전되어야 할지, 또는 방전되어야 할지를 판단하기 위해, 상기 제어기에서 상기 측정된 전압을 지정 값과 비교하는 단계 Comparing the measured voltage with a specified value at the controller to determine whether the capacitor should be charged or discharged 를 포함하는 것을 특징으로 하는 하중 권취 기계 장치를 위한 에너지 저장 및 복구 방법.Energy storage and recovery method for a load winding machine comprising a. 제 2 항에 있어서, 상기 제어기가, 상기 제 1 인버터의 전력 입력 측에서 측정된 전압이 상기 지정 값보다 높다고 판단될 경우, 상기 듀얼 인버터는 상기 커패시터를 충전하기 위해 상기 제 1 인버터의 출력을 변환하며, 3. The dual inverter of claim 2, wherein when the controller determines that the voltage measured at the power input side of the first inverter is higher than the predetermined value, the dual inverter converts the output of the first inverter to charge the capacitor. , 상기 전압이 상기 지정 값보다 낮을 경우, 상기 듀얼 인버터는 상기 제 1 인버터로 전달되는 상기 커패시터의 출력을 변환하고 제어함으로써, 상기 유도 모터에 상기 커패시터로부터의 전력을 공급하는 것을 특징으로 하는 하중 권취 기계 장치를 위한 에너지 저장 및 복구 방법.When the voltage is lower than the specified value, the dual inverter converts and controls the output of the capacitor delivered to the first inverter, thereby supplying power from the capacitor to the induction motor. Energy storage and recovery method for the device. 적재물을 올리고 내리기 위한 와이어 로프 드럼에 상호 연결되어 있는, 제 1 인버터에 의해 제어되는 유도 모터를 포함하는 하중 이동 기계 장치의 에너지 저장 시스템에 있어서, 상기 시스템은An energy storage system of a load transfer mechanism comprising an induction motor controlled by a first inverter, interconnected to a wire rope drum for raising and lowering loads, the system comprising: 에너지를 저장하고 방전하기 위한 커패시터로서, 듀얼 인버터에 의해 제어되는 상기 커패시터,A capacitor for storing and discharging energy, the capacitor controlled by a dual inverter, 상기 듀얼 인버터를 제어하는 프로그램 가능한 로직 제어기(PLC: Programmable Logic Controller),A programmable logic controller (PLC) for controlling the dual inverter, 상기 제 1 인버터의 전력 입력 측에서 전압을 감지하고 상기 커패시터에서의 전압을 감지하기 위한 수단,Means for sensing a voltage at a power input side of the first inverter and sensing a voltage at the capacitor, 상기 감지된 전압을 지정 전압 값과 비교하기 위하여, 상기 프로그램 가능한 로직 제어기(PLC: Programmable Logic Controller)에 대한 프로그램된 로직, Programmed logic for the programmable logic controller (PLC) to compare the sensed voltage with a specified voltage value, 상기 하중 이동 기계 장치를 위한 전력을 생산하는, 엔진에 의해 구동되는 AC 생성기(ACG: AC Generator),An AC generator (ACG) driven by an engine that produces power for the load transfer mechanism, 상기 ACG의 AC 출력을 제어하는 다이오드Diode controlling the AC output of the ACG 를 포함하는 것을 특징으로 하는 하중 이동 기계 장치의 에너지 저장 시스템.Energy storage system of a load transfer mechanism comprising a.
KR1020067014877A 2004-02-06 2005-02-04 Improved energy storage method for load hoisting machinery KR20070007052A (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/773,484 US7165654B2 (en) 2004-02-06 2004-02-06 Energy storage method for load hoisting machinery
US10/773484 2004-02-06

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20070007052A true KR20070007052A (en) 2007-01-12

Family

ID=34826769

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020067014877A KR20070007052A (en) 2004-02-06 2005-02-04 Improved energy storage method for load hoisting machinery

Country Status (7)

Country Link
US (1) US7165654B2 (en)
EP (1) EP1716066A4 (en)
JP (1) JP2007537110A (en)
KR (1) KR20070007052A (en)
CN (1) CN101065309B (en)
HK (1) HK1107076A1 (en)
WO (1) WO2005076989A2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101248129B1 (en) * 2010-08-19 2013-03-26 주식회사 에버다임 Electrical energy regeneration apparatus for a tower crane
KR101396210B1 (en) * 2013-11-29 2014-05-20 정기영 Electric power storage system
WO2016035911A1 (en) * 2014-09-05 2016-03-10 정기영 Power storage apparatus
US9987934B2 (en) 2015-04-07 2018-06-05 Mi-Jack Products, Inc. Electric power system for one or more electric cranes

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060131462A1 (en) * 2004-12-20 2006-06-22 Holland Leo D Turboelectric arresting gear
SE528539C2 (en) * 2005-05-20 2006-12-12 Aros Electronics Ab Method and apparatus for recyclable absorption of electrical deceleration energy from an industrial robot system
CA2655334C (en) * 2006-06-13 2014-08-05 Railpower Technologies Corp. Load-lifting apparatus and method of storing energy for the same
FI120759B (en) * 2007-06-20 2010-02-15 Kone Corp Power control of a transport system
GB2455499A (en) * 2007-12-01 2009-06-17 Airmax Group Plc Operating an energy efficient crane
US8166760B2 (en) * 2008-02-06 2012-05-01 Launchpoint Technologies, Inc. System and method for storing energy
ITTO20080494A1 (en) * 2008-06-24 2009-12-25 Brea Impianti S U R L CONTROL SYSTEM FOR AN ELEVATOR APPARATUS
FR2934430B1 (en) * 2008-07-23 2010-08-27 Sagem Defense Securite ASSEMBLY OF ACTUATORS AND AN ELECTRIC POWER SUPPLY SYSTEM FROM A NETWORK
US8008790B2 (en) * 2008-12-19 2011-08-30 Cnh America Llc System for recovering or converting energy for equipment having a movable implement and method
DE102009031723A1 (en) * 2009-07-04 2011-01-05 TÜV Nord Systems GmbH & Co. KG Conveyor system i.e. traction sheave lift system, has electric motors converting part of rotational energy into potential energy of system during driving process, where driving process increases potential energy of system
JP5317918B2 (en) * 2009-09-30 2013-10-16 三菱電機Ｆａ産業機器株式会社 Control device and method for hoisting machine
CN102070091B (en) * 2009-11-19 2014-01-15 株式会社日立产机系统 Hoist
ES2382430B1 (en) * 2009-12-21 2013-01-30 Orona, S. Coop METHOD AND SYSTEM OF ENERGY MANAGEMENT OF AN ELECTRIC MOTOR
JP2011136838A (en) * 2010-01-04 2011-07-14 Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd Hoisting machine
EP2445080A1 (en) * 2010-10-25 2012-04-25 Siemens Aktiengesellschaft System for recovering energy used for raising a load of a draw work
US20130116850A1 (en) * 2011-11-09 2013-05-09 International Business Machines Corporation Generating and storing energy by moving objects
KR101454307B1 (en) 2012-09-10 2014-10-27 한국전기연구원 Crane system using regenerative energy with power storage equipment and control method thereof
KR102057121B1 (en) * 2013-07-05 2019-12-18 두산중공업 주식회사 Apparatus and method for reducing peak power consumption of wind power generation system and wind power generation system using the same
DE102013012658A1 (en) * 2013-07-30 2015-02-05 Liebherr-Werk Biberach Gmbh Wipptraverse
CN104201666B (en) * 2014-08-21 2019-10-29 中国石油化工集团公司 Oil-well rig DC micro power grid system
RU2588923C2 (en) * 2014-09-29 2016-07-10 Зуся Гесселевич Рапопорт Method of recuperating motion energy of elevator
US10294070B2 (en) * 2015-11-18 2019-05-21 Premco, Inc. Regenerative electrical power supply for elevators
DE102016109295A1 (en) * 2016-05-20 2017-11-23 Terex Mhps Gmbh Hoist and method for operating a hoist
WO2018054544A1 (en) * 2016-09-22 2018-03-29 Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg System comprising a first invterter and a second inverter, and a method for operating the system
CN107013322A (en) * 2017-03-16 2017-08-04 中山润合能源科技有限公司 Regenerative energy storage system with diesel generator set as power source
US11053096B2 (en) 2017-08-28 2021-07-06 Otis Elevator Company Automatic rescue and charging system for elevator drive
US11485615B2 (en) 2018-10-19 2022-11-01 Paceco Corp. Battery-powered rubber-tired gantry crane with onboard charging system
EP3640175B1 (en) * 2018-10-19 2023-01-04 Otis Elevator Company Decentralized power management in an elevator system
KR102164291B1 (en) * 2019-12-06 2020-10-12 두산중공업 주식회사 Apparatus and method for reducing peak power consumption of wind power generation system and wind power generation system using the same

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6188774A (en) * 1984-10-05 1986-05-07 Mitsubishi Electric Corp Controller for elevator
JPS61267675A (en) * 1985-05-20 1986-11-27 株式会社東芝 Controller for elevator
US5058710A (en) * 1990-08-14 1991-10-22 Otis Elevator Company Elevator power source device
JP2656684B2 (en) * 1991-06-12 1997-09-24 三菱電機株式会社 Elevator blackout operation device
US5712456A (en) * 1996-04-10 1998-01-27 Otis Elevator Company Flywheel energy storage for operating elevators
US5936375A (en) * 1997-11-05 1999-08-10 Paceco Corp. Method for energy storage for load hoisting machinery
JPH11299275A (en) * 1998-04-14 1999-10-29 Osaka Gas Co Ltd Power unit for elevator
EP1235323A4 (en) * 1999-11-17 2008-08-06 Fujitec Kk Power supply for ac elevator
JP4249364B2 (en) * 2000-02-28 2009-04-02 三菱電機株式会社 Elevator control device
JP4347983B2 (en) * 2000-02-28 2009-10-21 三菱電機株式会社 Elevator control device

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101248129B1 (en) * 2010-08-19 2013-03-26 주식회사 에버다임 Electrical energy regeneration apparatus for a tower crane
KR101396210B1 (en) * 2013-11-29 2014-05-20 정기영 Electric power storage system
WO2016035911A1 (en) * 2014-09-05 2016-03-10 정기영 Power storage apparatus
US9987934B2 (en) 2015-04-07 2018-06-05 Mi-Jack Products, Inc. Electric power system for one or more electric cranes

Also Published As

Publication number Publication date
WO2005076989A3 (en) 2007-03-15
EP1716066A2 (en) 2006-11-02
HK1107076A1 (en) 2008-03-28
US20050173198A1 (en) 2005-08-11
CN101065309A (en) 2007-10-31
EP1716066A4 (en) 2011-05-25
US7165654B2 (en) 2007-01-23
JP2007537110A (en) 2007-12-20
CN101065309B (en) 2011-08-03
WO2005076989A2 (en) 2005-08-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20070007052A (en) Improved energy storage method for load hoisting machinery
US5936375A (en) Method for energy storage for load hoisting machinery
US9056752B2 (en) Crane, in particular mobile port crane, comprising a hybrid drive system
KR101242537B1 (en) Management of power from multiple sources in an elevator power system
KR101252081B1 (en) Line current and energy storage control for an elevator drive
EP3323761B1 (en) Method, elevator control unit and elevator for moving an elevator car to landing floor in case of event related to main electrical power supply of the elevator
WO2010042118A1 (en) Building with multiple power generation sources enabled by an elevator system
CN103825359B (en) Working machine
CN101670959A (en) Elevator system
US7228942B2 (en) Method for energy storage for DC motor powered load hoisting machinery
CN102013754A (en) Energy-saving elevator power distribution system
JP2009263069A (en) Crane system
EP2527606A2 (en) Closed energy combined cycle system and operation method thereof
CN109904868B (en) Combined working device of ship power generation diesel engine and flywheel energy storage system and use method thereof
KR100981754B1 (en) Installation for controlling optimal velocity of wind generator
CN201914806U (en) Carrying device and carrying system
CN107032239A (en) Crane energy conserving system
CN201893647U (en) Energy-saving power distribution system for elevator
CN108358064A (en) Self-powered tower crane rotating lifting appliance device
Plotnikov et al. About using the frequency-controlled electric drives with supercapacitors in the hoisting applications
WO2021084726A1 (en) Crane device for ships
RU2615564C1 (en) Wind turbine plant
WO2018138403A1 (en) Method for controlling electrical input power of elevator, elevator control unit, computer program product, and elevator utilizing the method thereof
JP2023023619A (en) Load regeneration system
CN118174426A (en) Port energy-saving feedback device based on super capacitor

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E601 Decision to refuse application